王 睿 霍 嬋 劉朝暉 王 恒 李冠甲 趙 琦 楊丹丹 蘆云瑞
(1 中國農(nóng)業(yè)大學開封實驗站,河南開封 475001;2 開封市科技創(chuàng)新發(fā)展中心,河南開封 475001;3 開封市農(nóng)林科學研究院,河南開封 475004)
小麥條銹病是小麥生產(chǎn)主要病害之一,且具有流行性和傳播性,對糧食安全有嚴重的危害性[1-4]。河南是糧食大省,也是全國小麥種植大省,屬暖溫帶亞熱帶、濕潤半濕潤季風氣候,年平均氣溫一般在12~16℃之間,年平均降水量500~900mm,氣候環(huán)境十分適宜小麥條銹病發(fā)生。傳統(tǒng)的藥劑防治不僅污染環(huán)境而且消耗資金和人力,而抗病品種的種植和推廣應用是最為經(jīng)濟有效的防控方法。為此,中國農(nóng)業(yè)大學開封實驗站搜集整理了本地區(qū)暢銷的小麥品種,進行了成株期田間混合菌種鑒定,篩選優(yōu)秀抗源材料,應用于抗性育種,并為本地區(qū)小麥生產(chǎn)進行指導。
1.1 供試材料供試小麥品種為許科718、華育198、秋樂2122、泛麥8 號、周麥27、鄭麥379、遂選101、鄭麥103、豫麥49、百農(nóng)418、太空6 號、矮抗58、百農(nóng)4199、橫麥136、中麥175、周麥22、豫教6號、偃細9433、豫農(nóng)035、許農(nóng)7 號、偃高21、周麥21、豐德存麥12 號、開麥20、百農(nóng)207、運旱115、許農(nóng)5 號、西農(nóng)189、西農(nóng)811、豫農(nóng)949。所選品種為市場隨機購買暢銷品種,詳細信息見表1。對照品種為銘賢169。接種菌源為中國農(nóng)業(yè)大學馬占鴻教授課題組提供的小麥條銹混合菌種。
表1 供試小麥品種詳細信息
1.2 田間試驗設計田間試驗在中國農(nóng)業(yè)大學開封實驗站內(nèi)進行。地處34°46'N,114°15'E,地勢平坦,肥力中等,土質(zhì)為沙壤土,前茬作物為玉米。試驗前一年進行播種,種植方案設計3 個重復,每個重復隨機進行編號和種植,每個品種1m 行長,間隔0.25m。每個重復四周種植保護行進行隔離。保護行小麥品種為京0045。
1.3 條銹菌人工接種試驗于2019 年3 月下旬進行人工接種。將小麥條銹病混合菌配制成濃度為60mg/L 的夏孢子懸浮液進行人工接種。于傍晚時分將需要接種的小區(qū)進行噴霧接種,然后利用經(jīng)過噴霧處理的塑料布覆蓋,用土將周圍覆蓋好保濕。翌日8:00 前將塑料布揭開。
1.4 調(diào)查方法和計算方法按照GB/T 15795—2011《小麥條銹病測報技術(shù)規(guī)范》進行相應的病害普遍率和嚴重度調(diào)查。從第1 次發(fā)病開始,每隔7d調(diào)查1 次,直至小麥乳熟期。病害嚴重度按照0、1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%的標準調(diào)查[5]。同時記載總?cè)~數(shù)、病葉數(shù)。
普遍率(%)=(發(fā)病葉片數(shù)/調(diào)查總?cè)~片數(shù))×100
平均嚴重度(%)=Σ(各級病葉數(shù)×各級病葉數(shù))/調(diào)查總病葉數(shù)
病情指數(shù)(DI)=普遍率×平均嚴重度=Σ(各級病葉數(shù)×各級病葉數(shù))/(最高級代表值×調(diào)查總?cè)~數(shù))×100
1.5 抗性劃分方法采用相對抗病性方法評價其對小麥條銹病的抗病程度,抗病強度分別用免疫(I)、高抗(HR)、中抗(MR)、中感(MS)、高感(HS)表示,用相對病情指數(shù)分別為1.00、0.80~0.99、0.40~0.79、0.20~0.39 和0.20 以下來進行評判[6-7]。相對抗病性指數(shù)計算方法如下。
相對抗病性指數(shù)=1-相對病情指數(shù)
相對病情指數(shù)=鑒定品種平均病情指數(shù)/對照品種平均病情指數(shù)
采用最后一次調(diào)查的平均病情指數(shù)來計算相對抗病性指數(shù),并用平均相對抗性指數(shù)來進行抗病程度的最后評判。
2.1 小麥品種發(fā)病時間于試驗當年4 月初開始發(fā)病,發(fā)病后進行第1 次調(diào)查,病情始發(fā)時間約為條銹菌接種后15d,對照小麥銘賢169 發(fā)病率明顯高于大多數(shù)小麥品種。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),不同品種小麥條銹病始發(fā)時間不同,存在明顯差異(表2),其中,周麥27、遂選101、鄭麥103、豫麥49、百農(nóng)418、百農(nóng)4199、周麥22、豫教6 號、偃細9433、豫農(nóng)035、周麥21、豐德存麥12 號、開麥20、百農(nóng)207、運旱115、許農(nóng)5 號、西農(nóng)189、西農(nóng)811 等18 個品種始發(fā)時間為4 月上旬;許科718、太空6 號等2 個品種始發(fā)時間為4 月中旬;華育198、秋樂2122、鄭麥379、矮抗58、橫麥136、偃高21 等6 個品種始發(fā)時間為4月下旬;泛麥8 號、中麥175、許農(nóng)7 號、豫農(nóng)949 等4 個品種始發(fā)時間為5 月上旬。
表2 不同小麥品種條銹病始發(fā)時間和發(fā)病情況
2.2 小麥品種的發(fā)病情況從表2 可以看出,不同的小麥品種條銹病發(fā)病情況差異較大。對照品種銘賢169 在乳熟期的平均病情指數(shù)為7.87%。截至乳熟期只有遂選101 平均病情指數(shù)高于對照品種銘賢169,發(fā)病程度最為嚴重。而小麥品種許農(nóng)7 號在調(diào)查的全過程中均未發(fā)病。
2.3 抗性評價從表3 可以看出,參與試驗的30個小麥品種中,許農(nóng)7 號表現(xiàn)出近免疫(I);許科718、泛麥8 號、鄭麥103、太空6 號、矮抗58、百農(nóng)4199、中麥175、豫教6 號、許農(nóng)5 號、西農(nóng)189、西農(nóng)811、豫農(nóng)949 等12 個品種對小麥條銹病表現(xiàn)高抗(HR);華育198、秋樂2122、周麥27、百農(nóng)418、橫麥136、周麥22、偃細9433、豫農(nóng)035、偃高21、周麥21、豐德存麥12 號、百農(nóng)207、運旱115 等13 個品種對小麥條銹病表現(xiàn)中抗(MR);鄭麥379、豫麥49、開麥20 等3 個小麥品種對小麥條銹病表現(xiàn)中感(MS);遂選101 表現(xiàn)高感(HS)。
表3 不同小麥品種對條銹病的抗性評價
通過試驗發(fā)現(xiàn),不同的小麥品種對條銹病的反應程度差異較大[8-9]。從整個試驗調(diào)查過程看,許農(nóng)7 號對小麥條銹病表現(xiàn)近免疫,整個生育期未發(fā)現(xiàn)條銹菌危害,偶爾可見過敏性壞死反應。遂選101始病時間早,4 月上旬開始發(fā)??;發(fā)病持續(xù)時間長,從拔節(jié)期至乳熟期持續(xù)發(fā)病;發(fā)病程度重,至乳熟期病情指數(shù)達到16.60%,遠超對照品種銘賢169。在參試的30 個品種里,有許科718、泛麥8 號、鄭麥103、太空6 號、矮抗58、百農(nóng)4199、中麥175、豫教6號、許農(nóng)5 號、西農(nóng)189、西農(nóng)811、豫農(nóng)949 等12 個品種對小麥條銹病表現(xiàn)高抗(HR),占參試品種的40%。在生產(chǎn)上,對抗病品種的推廣應用是避免小麥條銹病大流行的主要手段之一,是小麥條銹病綜合治理不可或缺的重要組成部分[10]。在河南市場上,仍有部分小麥品種材料不宜在條銹病多發(fā)地種植,需進一步加強抗條銹病種質(zhì)資源的利用和推廣。